microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2021-2-131-137microbe-1505Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМультимодельная парадигма в приложении к анализу факторов, определяющих эпизоотическую ситуацию в сообществах несинантропных мелких млекопитающих г. ЕкатеринбургаA Multi-Model Paradigm in Application to the Analysis of the Factors Defining the Epizootic Situation in the Communities of Non-Synanthropic Small Mammals in Ekaterinburghttps://orcid.org/0000-0002-5673-7816ТолкачёвО. В.TolkachevO. V.

202/3, 8 Marta Str., Ekaterinburg, 620144

olt@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4908-9571МалковаЕ. А.MalkovaE. A.

202/3, 8 Marta Str., Ekaterinburg, 620144

https://orcid.org/0000-0002-1220-4612ГурвичА. Н.GurvichA. N.

3, Otdel’nyj Line, Ekaterinburg, 620078

https://orcid.org/0000-0002-8106-4158ТришевскаяА. В.TrishevskayaA. V.

202/3, 8 Marta Str., Ekaterinburg, 620144;

30, Kujbysheva str., Ekaterinburg, 620144

https://orcid.org/0000-0001-9841-9640ЗубковВ. А.ZubkovV. A.

202/3, 8 Marta Str., Ekaterinburg, 620144;

30, Kujbysheva str., Ekaterinburg, 620144

ФГБУН Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАНРоссияInstitute of Plant and Animal EcologyRussian FederationФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области»РоссияCenter of Hygiene and Epidemiology in the Sverdlovsk RegionRussian FederationФГБУН Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАН; ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»РоссияInstitute of Plant and Animal Ecology; Ural State Mining UniversityRussian Federation20212107202102131137Copyright © Толкачёв О.В., Малкова Е.А., Гурвич А.Н., Тришевская А.В., Зубков В.А., 20212021Толкачёв О.В., Малкова Е.А., Гурвич А.Н., Тришевская А.В., Зубков В.А.Tolkachev O.V., Malkova E.A., Gurvich A.N., Trishevskaya A.V., Zubkov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/1505

Цель – ранжирование статистических моделей для оценки вклада ряда факторов, определяющих эпизоотическую ситуацию по природно-очаговым инфекционным болезням в сообществах несинантропных мелких млекопитающих (ММ) лесных массивов г. Екатеринбурга.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследование ММ проводили в течение трех лет в летне-осенний период. Животных отлавливали давилками на стандартную хлебную приманку, отработано 9705 ловушко-суток. Для выявления инфекций (геморрагической лихорадки с почечным синдромом, туляремии, лептоспироза, иерсиниоза, псевдотуберкулеза) использовано 333 экземпляра ММ (грызунов и землероек шести видов), случайным образом взятых из общей выборки. Для определения возбудителей использовали методы иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции. Оценивали совокупную зараженность ММ всеми исследуемыми природно-очаговыми инфекциями. Статистическая обработка данных проведена с позиций мультимодельного подхода. Отбор моделей проводили с помощью информационного критерия Акаике с расчетом суммы весов моделей по их полному спектру (SW).

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. В лесопарках г. Екатеринбурга выявлены носители всех вышеперечисленных инфекций, кроме псевдотуберкулеза. Согласно проведенному ранжированию, самый высокий вес получила модель с тремя предикторами: вид, год, обилие ММ предыдущего года в конкретном местообитании. Наиболее значимые предикторы по полному спектру моделей: год (SW=1), вид (SW=0,6), обилие животных в текущем и предыдущем году (SW=0,48). Распределение положительных проб по видам ММ соответствовало их ранжированию по обилию в сообществе. Влияние факторов «сезон» (лето или осень) и «район» (место отлова животных) оказалось незначительным в масштабе проведенных исследований (SW=0,3 и 0,16 соответственно). Процент инфицированных проб суммарно по всем инфекциям значительно варьировал по локалитетам и годам (0–60 %). Обсуждается возможное значение неучтенных факторов: ландшафтных особенностей и режима использования лесопарков, миграционной активности ММ. Сделан вывод о полезности мультимодельного подхода при анализе данных эпизоотологических исследований. 

The aim of the work was to rank statistical models for assessing the contribution of a number of factors that determine the epizootic situation on natural-focal infectious diseases in the communities of non-synanthropic small mammals (SM) in the forests of Ekaterinburg.

Materials and methods

Materials and methods. The SM survey was carried out for three years in the summer-autumn period. The animals were caught with snap tpaps on a standard bread bait, 9705 trap-nights were worked out. To identify infections (hemorrhagic fever with renal syndrome, tularemia, leptospirosis, yersiniosis, pseudotuberculosis), 333 SM specimens (rodents and shrews of six species) were used, randomly taken from the general sample. To determine the pathogens, the methods of enzyme immunoassay and polymerase chain reaction were used. The cumulative infection rate of small mammals with all studied natural-focal infections was evaluated. Statistical data processing was carried out from the standpoint of a multi-model approach. The selection of models was performed using the Akaike information criterion with the calculation of the sum of the weights of the models based on their full spectrum (SW).

Results and discussion

Results and discussion. Carriers of all of the mentioned above infections, except for pseudotuberculosis, have been identified in the forest parks of Ekaterinburg. According to the ranking, the model with three predictors received the highest weight: species, year, and the abundance of SM of the previous year in a particular habitat. The most significant predictors for the full spectrum of models are the year (SW=1), species (SW=0.6), abundance of animals in the current and previous year (SW=0.48). The distribution of positive samples by species of small mammals corresponded to their ranking by abundance in the community. The influence of the factors “season” (summer or autumn) and “area” (place of capture of animals) turned out to be insignificant on the scale of the studies (SW = 0.3 and 0.16, respectively). The percentage of infected samples in total for all infections varied significantly by location and year (0–60%). The possible significance of unaccounted factors is discussed: landscape features and the mode of using forest parks, dispersal of small mammals. The conclusion is made about the usefulness of the multi-model approach in the analysis of the data from epizootiological studies. 

геморрагическая лихорадка с почечным синдромомтуляремиялептоспирозиерсиниозприродный очаглесопаркЕкатеринбургhemorrhagic fever with renal syndrometularemialeptospirosisyersiniosisnatural focusforest parkEkaterinburgРабота выполнена в рамках государственного задания Института экологии растений и животных УрО РАН при частичной поддержке гранта РФФИ 20-04-00164.ReferencesНафеев А.А., Вовкотеч П.Г., Хайсарова А.Н. Связь эпизоотической активности природных очагов геморрагической лихорадки с почечным синдромом и эпидемиологической ситуации в Ульяновской области. Проблемы особо опасных инфекций. 2015; 2:25–7. DOI: 10.21055/0370-1069-2015-2-25-27.Nafeev A.A., Vovkotech P.G., Khaysarova A.N. [Interdepen¬ dence between Epizootic Activity of Natural Foci of Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS) and Epidemiological Situation in the Ulyanovsk Region]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2015; (2):25–7 DOI: 10.21055/0370-1069-2015-2-25-27.Толкачёв О.В. Исследование миграций мышевидных грызунов в городской среде. Экология. 2016; 4:307–12. DOI: 10.7868/S0367059716040144.Tolkachev O.V. [Investigation of migrations of mouse-like rodents in the urban environment]. Ekologiya [Ecology]. 2016; 4:307–12. DOI: 10.7868/S0367059716040144.Нафеев А.А. Природно-очаговые инфекции: актуальная проблема Ульяновска. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2013; 1:54–6.Nafeev A.A. [Natural focal infections: a relevant issue for Ulyanovsk city]. Epidemiologiya i Infektsionnye Bolezni [Epidemiology and Infectious Diseases]. 2013; 1:54–6.Николаева К.П. Использование факторного и регрессионного анализа для моделирования эпизоотического процесса при ящуре. Труды Федерального центра охраны здоровья животных. 2005; 1:62–72.Nikolaeva K.P. [The use of factor and regression analysis for modeling the epizootic process in case of foot-and-mouth disease]. [Proceedings of the Federal Center for Animal Health Protection]. 2005; 1:62–72.Прокудин А.В., Спесивцев А.В., Димов С.К., Лайшев К.А. Использование прогностического моделирования для изучения эпизоотического процесса зоонозных инфекций на примере полуострова Таймыр. Генетика и разведение животных. 2016; 2:41–6.Prokudin A.V., Spesivtsev A.V., Dimov S.K., Laishev K.A. [Using predictive modeling to study the epizootic process of zoonotic infections by the example of the Taimyr Peninsula]. Genetika i Razvedenie Zhivotnyh [Genetics and Breeding of Animals]. 2016; 2:41–6.Дубянский В.М., Герасименко Е.В., Давыдова Н.А., Шкарлет Г.П., Мозлоев Г.А., Белогрудов В.А., Власов А.А., Цапко Н.В., Белявцева Л.И., Бамматов Д.М. Прогнозирование эпизоотической активности Центрально-Кавказского высоко горного природного очага чумы. Проблемы особо опасных инфекций. 2018; 3:50–3. DOI: 10.21055/0370-1069-2018-3-50-53.Dubyansky V.M., Gerasimenko E.V., Davydova N.A., Shkarlet G.P., Mozloev G.A., Belogrudov V.A., Vlasov A.A., Tsapko N.V., Belyavtseva L.I., Bammatov D.M. [Forecasting of epizootic activity of the Central Caucasian high-mountain natural plague focus]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2018; (3):50–3. DOI: 10.21055/0370-10692018-3-50-53.Symonds M.R.E., Moussalli A. A brief guide to model selection, multimodel inference and model averaging in behavioural ecology using Akaike’s information criterion. Behav. Ecol. Sociobiol. 2011; 65(1):13–21. DOI: 10.1007/s00265-010-1037-6.Symonds M.R.E., Moussalli A. A brief guide to model selection, multimodel inference and model averaging in behavioural ecology using Akaike’s information criterion. Behav. Ecol. Sociobiol. 2011; 65(1):13–21. DOI: 10.1007/s00265-010-1037-6.Толкачёв О.В. Этимология некоторых названий ловушек, применяемых в исследованиях мелких млекопитающих. Вестник Томского государственного университета. Биология. 2019; 48:73–96. DOI: 10.17223/19988591/48/4.Tolkachev O.V. [Etymology of some names of traps used in studies of small mammals]. [Bulletin of the Tomsk State University. Biology]. 2019; 48:73–96. DOI: 10.17223/19988591/48/4.Екимов Е.В., Борисов А.Н., Шишикин А.С. Взаимосвязь зараженности инфекционными, инвазионными заболеваниями и динамики численности мелких млекопитающих в природных популяциях Енисейского кряжа. Сибирский лесной журнал. 2017; 3:40–6. DOI: 10.15372/SJFS20170304.Ekimov E.V., Borisov A.N., Shishikin A.S. [Interrelation between the infection with infectious and invasive diseases and dynamics of the number of small mammals in natural populations of the Yenisei Ridge]. Sibirsky Lesnoy Zhurnal [Siberian Forest Journal]. 2017; 3:40–6. DOI: 10.15372/SJFS20170304.Жигальский О.А., Бернштейн А.Д., Кшнясев И.А., Апекина Н.С. Экологические механизмы функционирования активных европейских очагов ГЛПС. Прогноз заболеваемости. Экология. 2013; 3:237–40. DOI: 10.7868/S0367059713020121.Zhigal’sky O.A., Bernstein A.D., Kshnyasev I.A., Apekina N.S. [Ecological mechanisms of functioning of active European foci of HFRS. Prognosis of morbidity]. Ekologiya [Ecology]. 2013; 3:237–40. DOI: 10.7868/S0367059713020121.Филоненко И.В. Особенности проявления очагов туляремии на территории Вологодской области. Принципы экологии. 2015; 2:74–82. DOI: 10.15393/j1.art.2015.4081.Filonenko I.V. [Features of the manifestation of tularemia foci in the Vologda region]. Printsipy Ekologii [Principles of Ecology]. 2015; 2:74–82. DOI: 10.15393/j1.art.2015.4081.Третьякова А.С., Веселкин Д.В., Сенатор С.А., Голованов Я.М. Факторы богатства флор городов УралоПоволжского региона. Экология. 2018; 3:165–73. DOI: 10.7868/S0367059718030010.Tret’yakova A.S., Veselkin D.V., Senator S.A., Golovanov Ya.M. [Factors of the richness of the flora of the cities in the UralVolga region]. Ekologiya [Ecology]. 2018; 3:165–73. DOI: 10.7868/S0367059718030010.Webb W.M. Preliminary Report: Applications of vector calculus in modeling source-sink dynamics among metapopulations. Bios. 2012; 83(3):97–103.Webb W.M. Preliminary Report: Applications of vector calculus in modeling source-sink dynamics among metapopulations. Bios. 2012; 83(3):97–103.Соболева Г.Л., Ананьина Ю.В., Непоклонова И.В. Актуальные вопросы лептоспироза людей и животных. Российский ветеринарный журнал. 2017; 8:14–8.Soboleva G.L., Anan’ina Yu.V., Nepoklonova I.V. [Relevant issues of leptospirosis in humans and animals]. Rossiisky Veterinarny Zhurnal [Russian Veterinary Journal]. 2017; 8:14–8. 15. Nakonechny I.V. [Ecological and epidemic characteristics of the situation on leptospirosis in the South of Ukraine]. [Pest Management]. 2012; 3:12–9.Наконечный И.В. Эколого-эпидемические характеристики ситуации по лептоспирозу на юге Украины. Пестменеджмент. 2012; 3:12–9. 16. Малхазова С.М., Миронова В.А. Природноочаговые болезни в России. Природа. 2017; 4:37–47.Malkhazova S.M., Mironova V.A. [Natural-focal diseases in Russia]. Priroda [Nature]. 2017; 4:37–47.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.